江 磊

（中國移動通信集團福建有限公司 福州分公司，福建 福州 350001）

責任編輯:許 盈

隨著全業(yè)務競爭的深入，全業(yè)務網絡承載的業(yè)務類型、業(yè)務需求隨之增長。作為承載各項業(yè)務的底層物理網絡，傳輸光纜網的搭建與延伸直接關系到業(yè)務的推廣。如何通過有效地設計與規(guī)劃傳輸網，如何有效地提升光纜網運行能力與質量將直接決定運營商在全業(yè)務競爭中的地位與競爭能力。本文以全業(yè)務運營模式下的業(yè)務需求為切入點，回顧前期光纜網設計的弊端與缺陷，提出全業(yè)務環(huán)境下的光纜網設計思路與建設原則。

1 全業(yè)務運營前光纜網概況

前期移動通信運營商的傳輸網絡以承載基站及少量數(shù)據業(yè)務為主。在此背景下，光纜網的建設以基站為依托，以話音需求為導向，跟隨基站選址而無序延伸，存在明顯的無規(guī)劃、無方向性。如圖1所示，沿著主干道鋪設大芯數(shù)光纜（圖中黑色加粗部分），用于主體網絡的連接。主干線路周邊的基站（圖中圓圈部分），通過零星鋪設小芯數(shù)光纜，接入主干光纜，從而形成了星形或鏈型的接入方式。星型與鏈型組網模式在前期基站廣泛建設階段，由于投資小、實施快等特點被廣泛應用[1]。

但是舊光纜網的建設模式下部分大跨度光纜，由于距離長，導致光功率衰耗嚴重，長期處于臨界運行狀態(tài)，部分光纜受限于地理特質，無迂回路由，成為單向長鏈型，均導致傳送網安全性急劇下降，業(yè)務長期處于高危狀態(tài)。

其次，由于前期光纜網采用逐站接續(xù)延伸的方式，即隨著建站點的延伸，光纜從原建站點向新的建站點進行鋪設，所有相鄰站點之間才具備直達光纜，而非相鄰站點間的接續(xù)需通過大量的中間站點進行轉接，即跳纖操作，而根據目前的施工工藝，每個跳纖點的引入都將直接導致光功率的明顯下降，從而無法滿足遠距離站點間的光纜接續(xù)需求。

再次，由于前期光纜網承載的業(yè)務類型單一，業(yè)務顆粒度小，聚合度高，光纜芯數(shù)小，導致光纜利用率低下，不適合新環(huán)境的大面積光纖到戶、光纖到樓的需求。

2 全業(yè)務運營下的光纜網模型設計

全業(yè)務運行下，小區(qū)寬帶、集團專線等高帶寬數(shù)信業(yè)務成為需求的主要類型。前期的光纜網絡已無法應對紛繁復雜的專線、小區(qū)等業(yè)務的需要。因此設計適用于全業(yè)務的競爭的新型光纜網，以應對高密集性、高帶寬的全業(yè)務需求[2]。

目前各大運營商應對全業(yè)務的小區(qū)寬帶、WLAN、集團專線等數(shù)信業(yè)務需求均采用了PON網絡結合OTN網絡的基礎組網模式。由PON網絡實現(xiàn)業(yè)務的接入與匯聚，由OTN網絡實現(xiàn)大帶寬的局間電路的調度。借鑒SDH組網經驗，全業(yè)務光纜組網考慮以SDH光纜網為模型，將SDH光纜網的速率分層原則調整為全業(yè)務光纜網的帶寬分層原則。

SDH光纜網按照環(huán)網速率與業(yè)務級別劃分為3個基準層次:核心層、匯聚層、接入層。核心層負責核心交換機間的鏈路傳輸，傳輸顆粒統(tǒng)一在10 Gbit/s及以上層面。該層面的業(yè)務為局間調整業(yè)務，實現(xiàn)各區(qū)域間的業(yè)務向核心交換機的傳送以及各核心交換局之間的信號傳遞，該層面安全級別要求最高，通常采用MSP環(huán)網保護與鏈路雙歸保護等實現(xiàn)點對點間的鏈路保護。匯聚層負責匯聚機房間的鏈路傳輸，傳輸顆粒統(tǒng)一限定在2.5～10 Gbit/s層面。該層面的業(yè)務為區(qū)域內匯聚點間調整業(yè)務，實現(xiàn)底層客戶側業(yè)務上行信號匯聚，區(qū)域內各匯聚設備間的信號互傳，該層面安全級別略低，通常采用MSP環(huán)網保護實現(xiàn)。接入層負責用戶節(jié)點間的鏈路傳輸，傳輸顆粒多為2～622 Mbit/s。該層面業(yè)務為用戶側接入業(yè)務，實現(xiàn)各用戶節(jié)點的信號上下行接入，而且，該層面安全級別最低，通常采用SNCP環(huán)網保護實現(xiàn)[3]。

對應于全業(yè)務光纜網而言，PON網絡以OLT作為核心設備，實現(xiàn)區(qū)域化的業(yè)務聚合以及通過其與交換機能與數(shù)通設備直接互聯(lián)，實現(xiàn)信號的轉發(fā)與處理，而OTN網絡作為大顆粒局間鏈路的傳輸媒介，配合核心設備間、核心設備與數(shù)通交換機間的通信實現(xiàn)。分光器作為匯聚設備，實現(xiàn)某一用戶聚集區(qū)域內的信號全向接入，通過其無源分光特性，實現(xiàn)區(qū)內用戶帶寬的聚合與上行；ONU作為用戶側的接入設備，由分光器單芯連接至用戶側，帶寬小分布廣泛是其基本特性[4]。

依托SDH光纜網模型，全業(yè)務光纜網按照帶寬與功能級別劃分為3個基準層次，即主干層、配線層、引入段，如圖2所示。

主干層實際實現(xiàn)的是OTN網絡的搭建，OTN網絡運用密集波分技術，通過波長復用實現(xiàn)了高帶寬的信號傳輸，而OLT作為區(qū)域性數(shù)信業(yè)務的匯聚設備，其需向上層的城域交換機傳遞高帶寬、安全性強的信號流。因此，借助OTN的傳送能力，組建環(huán)型結構的OTN環(huán)網，將OLT作為盤掛設備與OTN進行GE-10GE速率的光纖對接，進行信號的上傳與下發(fā)，這就是主干層光纜必須實現(xiàn)的功用。

配線層實現(xiàn)了OLT與ODN（分光器）間的物理連接。配線層的作用是實現(xiàn)同一OLT覆蓋區(qū)域內所有分光器的有效接入。同時，由于分光器作為ONU信號的上下行匯聚設備，其工作情況直接影響到一個區(qū)域的信號傳送，出于安全性考慮，也對配線層光纜實施必要的成環(huán)操作。

引入段實現(xiàn)分光器至用戶ONU間的物理連接。由于ONU分布廣泛，多為樓內光纜走線，因此成環(huán)難度過大。ONU至分光器距離較近，當出現(xiàn)光纜故障時可快速定位并排障。ONU與分光器間采用單芯連接，節(jié)省了大量纖芯資源，實現(xiàn)了光纜的有效利用。出于各方面考慮，引入段光纜采用鏈式結構和點對點的單芯連接。

3 新型全業(yè)務光纜網設計

3.1 主干層光纜網設計

主干層作為連接OLT和OTN等核心設備的主體網絡，安全與容量為設計的基本要素。為有效提升網絡安全性，傳輸網根據地理條件，采用光纜雙路由模式，不同方向接入設備，組建自愈環(huán)。同時根據設備倒換機制，選擇SNC、MS、偽線雙歸等保護機制進行設備側的自愈策略設置，從而確保安全性的保障。同時，在主干層啟用大芯數(shù)（96～144芯）的光纜，一方面確保核心節(jié)點間光纜出現(xiàn)纖芯損壞時，有充足的備用纖芯用于臨時調纖使用，另一方面，可用纖芯數(shù)量的增加確保了主干層業(yè)務擴容的可能，通過設備新開端口，新增波道，新建傳輸鏈路的方式可有效應對任何的突發(fā)業(yè)務需求。

對于主干層光纜具體纖芯接入方式，采用全進全出的光纜接入方式，相鄰站點間直達光纜互連，組環(huán)光纜全程雙路由。核心層設備較配線層光交、引入段ONU等設備數(shù)量少得多，同時核心節(jié)點間的、通過建立相鄰點間的互通光纜，足以應對全網的光纜使用需求。

3.2 配線層光纜網設計

配線層向上與一級和二級主干層光纜網相連，向下與基站及用戶的綜合業(yè)務引入點相連，發(fā)揮承上啟下的關鍵作用。配線環(huán)實現(xiàn)了光分配點之間的相互連接，同時為光分配點與全業(yè)務節(jié)點之間提供光纜連接的可能。合理的配線環(huán)規(guī)劃是全業(yè)務光纜網的關鍵所在，配線環(huán)的可擴展性、安全性與舊光纜網的融合能力等均直接影響到全業(yè)務運營的質量。

如圖3所示，全業(yè)務組網中，可根據物理路由情況采用3種不同的配線環(huán)組網模型。

配線環(huán)1為標準型，根據光纜可達性原則，以全業(yè)務接入點為圖形的一個端點，沿順時針方向，進行完整的封閉式光纜網組建。標準型的配線環(huán)適用于標準化的城區(qū)地理環(huán)境，即具備路由條件充足，光纜具備雙路由迂回可能，客戶接入點分布道路兩側臨近區(qū)域等條件。

配線環(huán)2為長鏈成環(huán)型，光纜網通過新增光分配點，配合舊的基站式光交，組建不通路由的閉合式環(huán)網。該模型適用于前期基站業(yè)務發(fā)達，但光纜路由匱乏的區(qū)域，通過一個適當?shù)墓夥峙潼c選取，以及兩段光纜的補充實現(xiàn)雙路由配線環(huán)。

配線環(huán)3為嵌套式配線環(huán)，光纜以一個配線環(huán)的一個或多個分配點為起終點，根據需要進行基站式光交引入或光分配點新增，從而實現(xiàn)全業(yè)務區(qū)域的嵌套式拓展。該模型適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)全業(yè)務區(qū)的覆蓋，鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域大多地處偏遠山區(qū)或沿海，復雜的地理環(huán)境導致光纜資源匱乏，同時偏遠的距離導致其無法向上述兩種模型一樣以全業(yè)務節(jié)點為組網基點。因此該模型為嵌套型，所有的向主干環(huán)上行的業(yè)務傳送需經由兩層配線環(huán)網實現(xiàn)。

對于配線層光纜具體纖芯接入方式如圖4所示，采用共享纖芯結合獨享纖芯的混合方式。具體設計如下:配線環(huán)全程布放大芯數(shù)光纜（144芯為例），其中在各光分配點處采用接頭盒光纜破接方式進行分芯處理。每個光分配點處向分光器引入12芯作為獨享纖芯，獨享纖芯的概念就是該纖芯在該分配點處進行成端和設備引接，而在其他的光分配點處不做任何引出操作，從而確保了各光分配點均可利用12芯的獨享纖芯與OLT（1）和OLT（2）實現(xiàn)雙路由直達光纜連接，用于數(shù)信業(yè)務的開通。此外，抽取配線環(huán)的后48芯作為共享纖芯使用，共享纖芯的概念就是該纖芯在各分配點處均進行成端，從而確保了光分配點之間的纖芯連接，用于基站業(yè)務的開通與傳輸環(huán)網的成環(huán)操作。

3.3 引入段光纜網設計

引入段光纜用于用戶側設備的接入，實現(xiàn)用戶ONU等設備與分光器間的光纜連接。全業(yè)務運行時期，用戶設備多安裝于樓宇的各樓層或公司的機房，受限于區(qū)域內物理路由的匱乏，單路由單纖連接實現(xiàn)ONU與分光器的連接為目前運營商常用做法[5]。對于少量高安全級別的業(yè)務，在物理路由允許的情況下實施光纜雙路由接入，在設備資源允許的情況下實施設備熱備份與自愈倒換機制，同樣可以作為全業(yè)務引入段組網的補充模式加以采用[6]。

4 結語

為應對全業(yè)務競爭需要，通過對全業(yè)務運營模式下的業(yè)務需求為切入點，回顧前期光纜網設計的弊端與缺陷，進行全業(yè)務光纜網設計。光纜網以SDH網絡為雛形，以業(yè)務帶寬與級別為依據進行網絡分層操作與拓撲規(guī)范化設計。針對各層網絡特性與承載業(yè)務級別，設計各層光纜網建網思路與纖芯分配原則。新型全業(yè)務光纜網一投入運行，立即展現(xiàn)出拓展力強、客戶側便捷接入、光纖利用率高等系列特性，有效支撐了全業(yè)務競爭的開展。

[1]江磊.基于大數(shù)字微波和虛擬環(huán)技術的鏈式傳輸網成環(huán)改造[J].現(xiàn)代傳輸，2010（2）:77-79.

[2]陶志強，張勝，嚴炎.全業(yè)務網絡端到端業(yè)務開通研究[J].數(shù)據通信，2011（3）:36-39.

[3]閆芳.接入網SDH傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].內蒙古科技與經濟，2006（18）:71-72.

[4]彭曉鵬.數(shù)字全業(yè)務OTN傳輸方案的設計與實現(xiàn)[J].有線電視技術，2011（6）:94-97.

[5]李思濤，左輝盡.適應FTTH的接入光纜網規(guī)劃與建設[J].電信技術，2011（6）:90-92.

[6]潘偉祥，席長偉.有線電視系統(tǒng)中光纖配線產品的選配[J].電視技術，2010，34（3）:21-23.